Riccagioia, 14 gennaio 2014

Centro Interdipartimentale di ricerca

per l’Innovazione in Viticoltura ed Enologia

Dr. Ileana Vigentini

Indagini sulla biodiversità dei lieviti enologici in Franciacorta ed Oltrepò Pavese

Valorizzazione del prodotto

finito

Legame con il territorio

Studio e Salvaguardia

della Biodiversità

Identificazione a livello di specie Caratterizzazione a livello di ceppo

APPROCCIO BIOMOLECOLARE IN ENOLOGIA

Selezione di ceppi con caratteristiche genetiche di interesse/migliorate

Impiego di ceppi indigeni

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

PIANO DI CAMPIONAMENTO

Campionamento dell’aria in vigneto • Periodo di invaiatura dell’uva • Tecnica colturale:

1. YEPD modificato incubato in anaerobiosi: 2. pH 3.6; 3. aggiunta di 200 mg/L K2S2O5; 4. aggiunta di 100 mg/L di cloramfenicolo

• Vigneti campionati: 13 vigneti in Franciacorta 11 vigneti in Oltrepò Pavese

ARIA e MOSTO Valutazione

biodiversità microbiologica dell’areale

VINO Isolamento di lieviti

durante la fermentazione alcolica

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Campionamento del vino Prelievo di 100 ml di campione a fine fermentazione (proveniente da vasche nelle quali ha fermentato il corrispondente mosto campionato)

PIANO DI CAMPIONAMENTO

Campionamento del mosto Prelievo di 100 ml di campione (proveniente dai vigneti nei quali è stato effettuato il campionamento dell’aria) al momento dello sgrondo prima dell’aggiunta di SO2

• Cantine campionate: 8 cantine in Franciacorta 11 cantine in Oltrepò Pavese

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Strisci consecutivi Osservazione microscopica

Conservazione delle colture in glicerolo (20% v/v) a – 80°C

Tecnica colturale

Incubazione e conteggio

ALLESTIMENTO DELLA COLLEZIONE DI LIEVITI

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Estrazione del DNA genomico (Querol et al., 1992)

Amplificazione PCR di regioni target (ITS) adatte all’identificazione della specie

Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) degli ITS rDNA

IDENTIFICAZIONE DELLA SPECIE

Enzimi di restrizione: Hin6I HaeIII

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Analisi di sequenza del dominio D1/D2 del gene 26S rDNA

Sequenziamento DNA

Confronto delle sequenze di DNA ottenute con quelle contenute in specifici databases

Attribuzione della specie quando la percentuale di similarità genetica ≥ 97%

IDENTIFICAZIONE DELLA SPECIE

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Target molecolare: gene HO (De Melo Pereira et al., 2010)

Primers costruiti sul gene HO di S. cerevisiae/S. pastorianus: ScHO-F: 5’-GTTAGATCCCAGGCGTAGAACAG-3’ ScHO-R: 5’-GCGAGTACTGGACCAAATCTTATG-3’

ASCRIZIONE ALLA SPECIE S. cerevisiae

M: marker; 1: S. cerevisiae IOC 18-2007; 2-18: isolati potenzialmente identificati come S. cerevisiae dalla tecnica ITS-RFLP

400 bp: S. cerevisiae 300bp: S. pastorianus

bp

500

400

300

200

100

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

Vendemmia e

Origine

Numero di isolati Vendemmia e Origine Numero di isolati Vendemmia e Origine Numero di

isolati

2009 178 2010 186 2011 129

Franciacorta 95 Franciacorta 112 Franciacorta 58

ARIA 8 - - - - MOSTO 39 MOSTO 91 MOSTO 35

VINO BASE 48 VINO BASE 21 VINO BASE 23

Oltrepò Pavese 83 Oltrepò Pavese 74 Oltrepò Pavese 71

ARIA 9 ARIA 3 ARIA 6

MOSTO 22 MOSTO 56 MOSTO 42

VINO BASE 52 VINO BASE 15 VINO BASE 23

COLLEZIONE DI LIEVITI TOTALE LIEVITI RACCOLTI: 493

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: ARIA

Biodiversità osservata nei campioni di aria in Franciacorta e Oltrepò Pavese, nel corso di tre annate.

• TOTALE LIEVITI DA ARIA: 26

• 7 differenti specie; • 2009: Annata durante la

quale è stata collezionata la più alta percentuale di isolati con 5 specie collezionate.

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: ARIA

Distribuzione di isolamento e permanenza delle diverse specie di lievito isolate da aria in Franciacorta ed Oltrepò Pavese, nel corso di tre annate.

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA Tipologia di campionamento: MOSTO

Biodiversità osservata nei campioni di mosto in Franciacorta ed Oltrepò Pavese, nel corso

delle tre annate.

• TOTALE LIEVITI DA MOSTO: 285;

• 26 differenti specie; • 2010: Annata durante la

quale è stata collezionata la più alta percentuale di isolati con 19 specie collezionate;

• Z. bailii e C. diversa solo nel 2009;

• K. thermotolerans, H. vineae, C. oleophila, P. fluxum solo nel 2010.

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: MOSTO - FRANCIACORTA

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: MOSTO – OLTREPO’ PAVESE

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: VINO BASE

Biodiversità interspecifica osservata nei campioni di vino base in Franciacorta ed Oltrepò Pavese nel corso delle tre annate.

• TOTALE LIEVITI DA VINO BASE: 182;

• 9 differenti specie; • 2009: Annata durante la

quale è stata collezionata la più alta percentuale di isolati

• 2010: maggiore biodiversità con 8 specie collezionate;

• H. uvarus, Pichia spp. e Z. bailii

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: VINO BASE - FRANCIACORTA

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

BIODIVERSITA’ INTERSPECIFICA

Tipologia di campionamento: VINO BASE – OLTREPO’ PAVESE

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014

CONCLUSIONI

• S. cerevisiae >55% • H. uvarum 6% • M. fructicola 5% • P. membranifaciens, T.

delbrueckii, Z. bailii 4% • I. occidentalis, I. terricola, P.

fermentans, P. fluxum, P. kluyveri 3%

• C. zemplinina, M. pulcherrima, P. anomala 1%

29 SPECIE DI LIEVITO COLLEZIONATE/493 ISOLATI >95% SPECIE SONO PRESENTI NEL MOSTO

SVILUPPO FUTURO: IMPIEGO DI LIEVITI NON-SACCHAROMYCE IN VINIFICAZIONI CONTROLLATE

Interdepartmental Research Centre

for Innovation in Viticulture and Oenology

Riccagioia, 14 Gennaio 2014